Das Untertürkheimer Eisenbahnzeitalter begann
am 22. Oktober 1845 mit Eröffnung des ersten Teilstücks der
ersten Eisenbahnlinie Württembergs. Sie verband Untertürkheim
mit der knapp vier Kilometer entfernten Oberamtsstadt Cannstatt.
Untertürkheim entwickelte sich schnell zum beliebten
Ziel für Ausflügler, die das neue Verkehrsmittel nutzten.
Ab 1865 entstand ein Verwaltungsgebäude mit Güterschuppen,
zwei durchgehenden Hauptgleisen und drei Nebengleisen mit 13 Weichen.
Das Gebäude wurde 1896 auf die heutige Größe mit zwei
Flügelbauten und einer Mittelhalle erweitert. Im südlichen
Flügelbau befand sich bis 1960 das Post- und Telegrafenamt. Im
nördlichen war bis 1985 die Paket- und Expressgutannahme.
Mit der Neckarverlegung 1923 wurde die Strecke viergleisig ausgebaut
und auf die heutige Bahndammhöhe verlegt und 1933 elektrifiziert.
Für den S-Bahnbetrieb wurde 1977 das Gleis 6 neu errichtet. 1993
ersetzte die Deutsche Bahn die Fahrkartenausgabe in dem historischen
Gebäude durch Automaten.
Ein neuer Güter- und Rangierbahnhof wurde 1896 an die heutige Augsburger
Straße verlegt.
Zeitgleich wurde die Umgehungsbahn nach Kornwestheim
eröffnet, die Schusterbahn“ dient in erster Linie dem Güterverkehr
zur Umfahrung des Stuttgarter Hauptbahnhofs. In den 1980er Jahren verlor
der Rangierbahnhof an Bedeutung. Im Rahmen des Projekts Stuttgart 21
soll das Gleisfeld für den neuen Abstellbahnhof Untertürkheim
neue Verwendung finden. Das denkmalgeschützte Bahnhofsgebäude
kam ab 1994 in Privatbesitz.